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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ?2EzNNcS  
    8x,;B_Zu  
    本文您将会学到如下内容: Rz=]KeZu  
    透镜基本参数输入;  vA`[#(C  
    优化变量与评价函数设定; NBMY1Xgj  
     优化; T>f-b3dk  
     照度分析; [&3"kb  
    w5|@vB/pj  
    2. 操作流程 PY z | d  
    1}ZBj%z4l  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 '[-H].-!   
    D@ =.4z  
    ? !~au0  
    2) 创建透镜 {7/6~\'/@  
    ) ]~HjA;  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens >MQW{^  
    *"zE,Bp"  
    APc@1="#J  
    3) 输入透镜参数 RuRJjcnY  
    3^ Z tIZ  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; z%g<&Cq  
    @XIwp2A{+  
    9(X *[X#  
    K4R jGSaF  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    7H >dv'  
    4) 创建LED光源 ^E:;8h4$9  
    LoCxoAg  
    sg6cq_\  
    光源类型为Random plane ; .FMF0r>l  
    光线数为10000; HPCA,*YR`  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *n[Fl  
    形状选为椭圆; KPO((G0&  
    ?1412Tq5  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ,~4(td+R7  
    半径选择60度 Ppp&3h[dW)  
    类型选择 Lambertian /:USpuu  
    形状选择 Elliptical 1gm{.*G  
    s[s^z<4G  
    波长选择默认默认波长 Hd2_Cg FB  
    Power默认为1 watts XqwdJND  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm r}5GJ|p0  
    e4`KnHsL  
    LED光源设定办法 Z'j<wRf  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) Sqge5v  
    <kM%z{p  
    波长设定,颜色选为绿色
    q;AQ6k(  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    :8QG$Ua1  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane qzmZ/z96  
    #F6ak,9S4  
    创建平面探测器(plane)
    hs*:!&E  
    7SM/bJ-M#  
    6) 创建分析面 ~g,QwaA[  
    ){(cRB$  
    y\)w#  
    dW5z0VuB$/  
    光线滤光器设置 23fAc"@ B  
    7) 执行光线追迹 _Ey8P0-I  
    s`TBz8QO$  
    2>r.[  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 (#,.;Y  
    aOuon0  
    8) 优化设定 %B?5l^W@  
    qqAsh]Z  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 J+4uUf/d!  
    lGz0K5P{  
    定义变量
    YS~x-5OE\  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    *Xo f;)Z^  
    9) 优化 }B.C#Y$@  
    Lr~K3nb  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 d^Wh-U  
    3_>1j  
    ;|%r!!#-t  
    u`~{:V  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    f_\-y&)+*  
    &ar}6eO  
    10) 光线追迹与结果分析 ;wF|.^_2  
    tv{.iM|V c  
    Ij8tBT?jlL  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 9%wppNT/  
    ,jWd?-NH  
    c%dy$mkqgK  
    优化后透镜的面型如下: EpfmH `  
    透镜渲染效果
    {3R ax5Ty  
    QQ:2987619807
     
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